燃煤发电机组超低排放装置改造防火安全管理

程民生

浙江浙能嘉兴发电有限公司

燃煤发电机组超低排放装置改造防火安全管理

程民生

浙江浙能嘉兴发电有限公司

概述

该厂7、8号机组经过近0排放改造，分别于6月12日、5月30日投入生产，成为全国首台近0排放机组，目前正在紧锣密鼓地对1至6号机组进行改造，要求在2016年前完成，4号机组也已于2014年12月16日完成72h试运行，投入正常生产。从7、8号机组烟气污染物超低排放系统（下图）显示，烟气污染物的烟尘浓度、二氧化硫、氮氧化物排放值，远低于重点地区燃气轮机组规定的5 mg/m3、35 mg/m3、100 mg/m3排放标准。近0排放的成功改造，标志着我国燃煤机组烟气污染物排放达到甚至低于燃气轮机组排放值已成为现实，这不仅仅大大改善了燃煤机组对大气环境污染的影响，而且为我国能源结构的发展方向具有深远意义。

防火难点

嘉兴发电厂超低排放改造中的几起不安全事件

（1） 3月24日7时， 8号炉近0排放施工人员在脱硫吸收塔内进行除雾器安装和托盘支撑梁胶板粘贴工作时，发现塔内上部一处临时吊耳有毛刺，影响除雾器安装，采用磨光机打磨。7时50分左右，打磨产生的火星引燃下方用于粘贴作业的黏结剂，火势迅速蔓延，现场负责人立即组织人员疏散、可燃物清理，并报警。9时30分左右，消防人员将明火扑灭。事故造成8号机组脱硫塔部分烧毁，损失200万元。

（2） 5月16日，7号炉湿式电除尘后烟道涂鳞施工，配方、搅拌地点设在烟道顶部，搅拌地点的不远处放有稀释剂、黏结剂，以及涂鳞后的空桶，并用彩条布覆盖。18时3分起重吊物（铁件）吊放至烟道顶部时因碰撞烟道引燃扩散易燃气体突然起火，因扑灭及时，未造成后果。

（3） 7号炉零米湿电浆池施工中，上部电焊渣掉进湿电浆池内造成爆炸，掀起池上部的临时盖板，瞬间发生盖在池上的木板掀起1m多高。

上述三起不安全事件的共同特点是：点火能量低，打磨、碰撞的点火能量就能点燃；易燃挥发气体密度比空气大，沿底部扩散；爆炸下限低，少量挥发气体就能使局部空间进入爆炸限值内。

超低排放改造火灾危险性分析

涂鳞溶剂的理化特性

苯乙烯、二甲基苯胺、异丙苯的主要理化特性如下：苯乙烯不溶于水，溶于醇、醚等多数有机溶剂，闪点34.4℃，爆炸下限% （V/V，下同）为1.1， 上限为6.1；二甲基苯胺不溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿，遇热、明火可燃，闪点62.8℃，爆炸下限为1.2，上限为7.0；异丙苯不溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、苯、四氯化碳等多数有机溶剂，闪点43.9℃，爆炸下限为0.88，上限为6.5，。

涂鳞溶剂火灾危险性分析

可见：涂鳞配方的苯乙烯、二甲基苯胺、异丙苯等具有很强的火灾危险性，火险等级甲级，其蒸气与空气可形成爆炸性（易燃）混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸。其蒸气比空气重，易在较低处扩散，遇火源会着火回燃。因爆炸下限低，涂鳞施工中配方、搅拌和涂鳞作业挥发的蒸气与空气混合物极易达到爆炸（燃烧）浓度。

排放施工中的火源控制是难点，除大量焊接、气割产生的火源外，还有施工用电接触不良、电焊作业电流回路不当、吊装的吊件与烟道金属碰撞等产生的点火源，都是很难控制的。

可燃物和火灾危险性分析

目前脱硫吸收塔顶部的除雾器（有的在湿电除尘器后也有布置）和石灰石浆液喷淋设施大都采用PP-R聚丙烯无规共聚物制品，属高热固体易燃物。这些易燃物一旦被点燃，其片状式结构，具有良好的空气流通性和较大的着火暴露面积，为火势迅速扩展曼延创造了很好条件。当脱硫吸收塔、湿式除尘器、管式GGH等连成整体后，在烟囱拔风效应作用下，后果更加严重。

防火管理

火灾的充分必要条件是：可燃物、助燃物、火源三者同时存在并相互接触。

防火技术措施是：防止可燃物、助燃物、火源的同时存在和相互接触，防火管理就是要管住可燃物、火源的同时存在，管住其相互接触。

涂鳞施工期间的火源管理

涂鳞施工期间，涂鳞区域应按爆炸危险区域0区 的要求进行防火管理。采取一切可行措施管死火源，不允许任何形式的火源出现。

（1） 在脱硫吸收塔、湿式除尘器及进出口烟道等受限空间涂鳞作业，在受限空间外敞面，划定禁火隔离区，设置警戒线、警戒标志。设置1到2个进出口，专人负责出入登记：禁止火种、铁制工具带入禁火隔离区内，关闭随身携带的无线通讯设备。

（2） 禁火隔离区内在涂鳞期间或鳞片未固化前禁止与涂鳞无关的任何工作，清除与涂鳞无关的所有可燃物。

（3） 涂鳞施工前应对施工电源接地情况进行清查，保证所有用电设备接地回路不通过涂鳞设备。尤其应检查电焊地线，禁止电焊的电流回路通过涂鳞设备。

（4） 涂鳞区域应使用冷光防爆灯或防爆型矿灯，电压不得超过24V（吸收塔、箱罐等受限空间内照明应采用12V低压防爆灯具）。电源应安装漏电保护器，采用防爆型控制开关。所用电缆线在禁火隔离区域内不得有连接接头。

（5） 防腐作业人员进入防腐作业区域时，需穿戴防静电工作服并佩戴相应的劳动防护用品；严禁穿戴带金属的鞋及化纤衣物等进入作业现场。

动火管理

近0排放改造需要对原烟道走向进行大面积的改动，动火作业量大、面多，为防止火灾事故，动火过程必须采取一切可行措施管死可燃气体浓度低于安全浓度（低于爆炸下限的10%），对可能超过安全浓度的地点，禁止动火。

（1） 涂鳞固化后的脱硫吸收塔、湿式电除尘及进出口烟道动火，应保持通风良好，必要时进行局部通风。并对苯乙稀、二甲基苯胺等易燃气体浓度进行检测，确保易可燃气体浓度在安全浓度以下方可动火。

（2） 脱硫吸收塔、涂鳞烟道、湿法电除尘、烟气加热器等防腐设备需要多个班组连续轮换动火作业的，应建立动火交接制度，保证每个时段的动火工作负责人、消防监护人始终在动火现场进行动火监护。

（3） 脱硫吸收塔或湿电除尘器除雾器（易燃物）附近动火，应将作业点周围除雾器片拆除，禁止在除雾器上直接铺设防火布作为隔离措施。

安全管理

（1） 涂鳞施工的玻璃鳞片与稀释剂、黏结剂配方搅拌地点应设在空旷、阴凉、通风的地方，严格管控只有经过配方搅拌均匀后的玻璃鳞片方可进入受限空间，严格控制稀释剂、黏合剂等溶剂直接进入受限空间。

（2） 脱硫吸收塔、湿法电除尘、烟道等受限空间涂鳞作业应指定专人定时检测苯乙稀、二甲基苯胺等易燃气体浓度，浓度出现异常及时停止动火。

（3） 涂鳞作业原材料应按照种类与危险等级分别放置。做到当天用多少领多少；每天施工结束后应清理场地并将多余原材料与废弃物运回仓库，并有专人负责现场检查并签字确认。

涂鳞作业结束，及时清理施工现场，撤出涂装设备器械和涂料及有关化学品，清除沾污涂料及有机溶剂废弃物，方准进行下道施工作业。

（4） 合理安排近0排放改造的作业程序。胶结、涂鳞作业的设备进出口烟道应开口，胶结、涂鳞作业结束后再安装膨胀节连接相关烟道。

（5）严格动火工作票制度。根据近0排放改造特点，对动火工作票执行范围、对应安全措施、动火工作负责人、执行人、消防监护等作出针对性强，可操作的具体规定并严格执行，尤其要配足消防监护力量，并明确各消防监护人员之间的职责分工。

应急准备

（1） 施工区域各作业点应保持应急疏散通道畅通，保证人员在紧急情况下能快速撤离。

（2） 吸收塔、湿法电除尘、烟道等受限空间涂鳞作业应将消防水带引至动火点附近，并充满水，配置专人负责操作消防栓。动火作业时消防人员始终在现场监护并配备灭火毯、灭火器等灭火器材。

（3） 脱硫吸收塔内、湿法电除尘动火作业前，应确认脱硫除雾器冲洗水系统及水源、湿式电除尘喷淋水系统及水源在可靠备用状态。以便烟道着火后及时启动，扑灭初始火灾，保护设备安全。

结语

（1） 燃煤机组超低排放改造的涂鳞施工，由于苯乙稀、二甲基苯胺、异丙苯等稀释剂、黏结剂作为主要辅料配方于玻璃鳞片，其闪点低、易挥发、爆炸下限低，火灾危险性极大。防火工作应严格坚持“涂鳞不动火、动火不涂鳞”的原则。

（2）除雾器、石灰石浆液喷淋设施等是脱硫吸收塔火灾的主要燃料，直接决定火灾的后果，应采取可靠措施，防止其燃烧。

（3）涂鳞施工期间必须采取一切措施管死点火源，不允许任何形式的点火源出现。

（4）动火作业必须采取一切措施管死可燃气体浓度低于安全浓度，并控制好可燃物不与点火源的接触。当可燃气体浓度超过安全浓度时坚决停止动火作业。

（5）完善应急准备，万一对策措施失败时，扑救措施能及时跟上，使损失减至最小。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.06.019